巖土工程中深基坑的支護(hù)問(wèn)題及對(duì)策探微

李斯

摘? ? 要：巖土工程施工中，經(jīng)常會(huì)開(kāi)挖深基坑，深基坑能否保持穩(wěn)定直接影響施工安全，在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和地層條件，制定有效的支護(hù)措施，同時(shí)根據(jù)支護(hù)存在的問(wèn)題，采取有效解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：巖土工程;深基坑支護(hù)

1? 深基坑工程的重要性

近年來(lái)，由于深基坑設(shè)計(jì)與施工原因而產(chǎn)生的安全事故層出不窮，更有甚者，在建設(shè)方嚴(yán)格控制工程造價(jià)的前提下，設(shè)計(jì)單位采用的支護(hù)方案安全系數(shù)偏低，支護(hù)結(jié)構(gòu)受力處于極限狀態(tài)，容易導(dǎo)致基坑邊坡失穩(wěn)而波及周邊建筑[1]。除此之外，由于地質(zhì)條件的多樣性，導(dǎo)致以往成功的深基坑支護(hù)方案對(duì)于新工程來(lái)說(shuō)沒(méi)有針對(duì)性，不符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而無(wú)法借鑒。因此，要不斷研究和學(xué)習(xí)深基坑支護(hù)的新技術(shù)、新方法，以確保深基坑施工的安全。

2? 深基坑支護(hù)方案

以深基坑周?chē)匀画h(huán)境情況為依據(jù)，將整平后地面標(biāo)高確定為3.50m、5.50m和4.00m，而基坑底部標(biāo)高在-6.000m～1.300m范圍內(nèi)，實(shí)際開(kāi)挖深度在2.20m～10.50m范圍內(nèi)。結(jié)合基坑的開(kāi)挖施工深度、現(xiàn)有放坡空間及地層條件，把整個(gè)基坑分成13個(gè)不同的單元。基坑支護(hù)方法主要為在放坡基礎(chǔ)上設(shè)置土釘墻，部分基坑單元設(shè)置樁錨體系與雙排樁。

基坑邊坡表面按1.5m的橫、縱向間隔級(jí)距離布置土釘，然后按照1：1～1：0.5的坡率進(jìn)行放坡。邊坡表面掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，并噴射強(qiáng)度等級(jí)為C20的混凝土進(jìn)行護(hù)面，其厚度按80mm嚴(yán)格控制。對(duì)于樁錨支護(hù)方案，其對(duì)應(yīng)的基坑單元為3#單元，挖深6.4m，沒(méi)有放坡的施工空間，故采用這一方法，樁體直徑和間距分別為800mm、1.2m，布置一道錨桿;對(duì)于雙排樁支護(hù)方案，其對(duì)應(yīng)的基坑單元為13#單元，挖深9.5m，同樣沒(méi)有放坡的施工空間且受地下水影響，故采用這一方法。現(xiàn)圍繞本工程實(shí)際情況，對(duì)其深基坑支護(hù)過(guò)程中的主要問(wèn)題和解決對(duì)策進(jìn)行如下分析。

3? 深基坑支護(hù)主要問(wèn)題與解決對(duì)策

3.1? 地下水的控制

因擬建場(chǎng)地以北和以西均為人工水系，相距最近處只有6m，同時(shí)①層土為大量的建筑垃圾，還夾有大塊碎石，具有很強(qiáng)的滲透性，使得地下水始終處在隨時(shí)補(bǔ)給的實(shí)際狀態(tài)，單一采用降水方案無(wú)法達(dá)到預(yù)期控制效果，應(yīng)在降水的基礎(chǔ)上進(jìn)行止水帷幕施工，同時(shí)在基坑中布置降水井，于開(kāi)挖施工前做好預(yù)降水。以土層性質(zhì)為依據(jù)，設(shè)計(jì)將止水帷幕確定為高壓旋噴樁，樁徑和樁間距分別按1200mm、1000mm控制，單位長(zhǎng)度樁體的水泥用量應(yīng)達(dá)到550kg以上，且樁端必須進(jìn)入到持力層至少1.0m，利用三重管法進(jìn)行施工。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際反饋信息，在與人工水系相距較近的部位，產(chǎn)生較為嚴(yán)重的漏漿現(xiàn)象，但不返漿，而其它部位的實(shí)際施工狀況尚好。通過(guò)與工程各參與方的積極協(xié)商，采用在漏漿處減慢提升速度與降低噴射壓力，同時(shí)向漿液中適量添加水玻璃的方法來(lái)解決漏漿。從實(shí)踐效果來(lái)看，以上堵漏措施合理可行，對(duì)基坑進(jìn)行開(kāi)挖以后，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)。

3.2? 旋噴樁施工引孔

在施作旋噴樁時(shí)，一般按以下工序進(jìn)行：鉆孔→放入噴射管→注漿→提升噴射管→將樁機(jī)移到下一個(gè)樁位開(kāi)始施工。因填土的成分十分復(fù)雜，以建筑垃圾居多，還夾有很多的大塊碎石，成孔之后容易發(fā)生塌孔。對(duì)此，以地層的特點(diǎn)為依據(jù)，在施工中引用中風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)偏心潛孔錘套管跟進(jìn)方法，將孔徑確定為100mm，在取出套管以前，放入軟管;把套管取出后，軟管保留在原位，同時(shí)使軟管所處深度不小于填土層，以充分發(fā)揮保護(hù)孔壁的作用，之后再將噴漿管放入，因軟管外壁較薄容易脆斷，所以在噴漿時(shí)必須對(duì)壓力進(jìn)行嚴(yán)格控制，如果壓力過(guò)小，將無(wú)法達(dá)到應(yīng)有效果，而當(dāng)壓力過(guò)大時(shí)，會(huì)使軟管破裂。

3.3? 地面開(kāi)裂

支護(hù)樁施工中，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，與樁外側(cè)相距5m左右的位置產(chǎn)生開(kāi)裂，縫寬可以達(dá)到15mm左右，部分圍墻的錯(cuò)斷超過(guò)20mm。此時(shí)樁身施工大致完成，通過(guò)技術(shù)人員研究，確定其開(kāi)裂原因主要為填土受水流沖刷作用，大量細(xì)顆粒被水流帶走，產(chǎn)生空隙通道和空洞，而且施工采用沖孔法，振動(dòng)較大，使地面產(chǎn)生裂縫。然而，因樁身的施工已經(jīng)完成，并且支護(hù)單元為單排錨桿，同時(shí)錨固段處在巖石層，所以現(xiàn)有裂縫并不能對(duì)結(jié)構(gòu)整體安全性造成太大影響。因此只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的封堵即可。之后從相關(guān)監(jiān)測(cè)資料可以看出，經(jīng)封堵處理后的裂縫，無(wú)明顯發(fā)展跡象，說(shuō)明封堵效果良好。

3.4? 水流倒灌

如前所述，擬建場(chǎng)地以北和以西均為人工水系，且填土層的厚度相對(duì)較大，其成分也十分復(fù)雜，樁錨施工中，錨桿可能從止水層中穿過(guò)直接進(jìn)入到填土層當(dāng)中，因填土具有滲水性，且水流持續(xù)補(bǔ)給，所以可能使水系中水倒灌進(jìn)基坑。因受到滲透力持續(xù)作用，在填土中含有的細(xì)顆粒將被攜帶走，導(dǎo)致錨桿孔洞越來(lái)越大，使止水措施失去效果，引發(fā)支護(hù)安全事故。針對(duì)這一問(wèn)題，決定在支護(hù)單元增設(shè)一排錨桿，同時(shí)把錨桿的實(shí)際標(biāo)高控制在1.000m左右;而基坑中13#單元設(shè)置雙排樁，其直徑、間距和排距分別按600mm、1.0m、1.8m嚴(yán)格控制，要求嵌固深度達(dá)到4.0m以上，同時(shí)在1.500m的標(biāo)高處增設(shè)錨桿，使錨桿都處于水系平面以上，以此從本質(zhì)上防止水流倒灌。

3.5? 土釘和錨桿孔成孔難度大

因填土層十分復(fù)雜，當(dāng)傳統(tǒng)工藝難以奏效時(shí)，可采用擊入式注漿花管土釘，其管徑為48mm，管壁厚度為3mm，按300mm的間隔距離布置。花管的周?chē)鷳?yīng)設(shè)置直徑為10mm的小孔，用倒刺進(jìn)行保護(hù)，防止被堵，采用沖擊的方法將其打入。注漿時(shí)，將壓力控制在0.5MPa，單位長(zhǎng)度樁體的水泥用量應(yīng)達(dá)到50kg以上。考慮到錨桿孔的深度可以達(dá)到18m左右，要穿過(guò)厚度為7.5m的填土層，此層基本上和水系相貫通，利用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)難以進(jìn)行，對(duì)此應(yīng)改用上述提到的中風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)偏心潛孔錘套管跟進(jìn)方法，但實(shí)際效果也不夠理想，即鉆進(jìn)時(shí)如果遇到塊石，將發(fā)生很大的漂移，導(dǎo)致鉆桿和套管的軸線產(chǎn)生很大偏離，當(dāng)深度達(dá)到一定值后，將使鉆桿被卡死。對(duì)此，利用可實(shí)現(xiàn)自鉆功能的中空注漿錨桿開(kāi)展鉆孔試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)可知：首個(gè)鉆孔利用形狀為三角形的鉆頭進(jìn)行直接成孔，其直徑為127mm，在鉆進(jìn)到5.7m后突遇大塊碎石，此時(shí)無(wú)法繼續(xù)鉆進(jìn);第二個(gè)鉆孔仍使用形狀為三角形的鉆頭進(jìn)行直接成孔，其直徑為127mm，對(duì)回填土段進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，單位長(zhǎng)度造孔所需時(shí)間在2min左右;依然對(duì)首個(gè)鉆孔利用形狀為圓形的鉆頭進(jìn)行直接成孔，其直徑為110mm，對(duì)回填土段進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，單位長(zhǎng)度造孔所需時(shí)間在5min左右，順利從堅(jiān)硬石層中穿過(guò)。可見(jiàn)，盡管三角形鉆頭具有很高的效率，但很難從堅(jiān)硬地層中穿過(guò)，所以當(dāng)存在堅(jiān)硬巖石層時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮圓形鉆頭。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本工程基坑支護(hù)情況較為復(fù)雜，在實(shí)際工作中，應(yīng)對(duì)所有存在的問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真分析，并準(zhǔn)確把握各項(xiàng)地質(zhì)情況，同時(shí)制定合理有效的措施，保證基坑支護(hù)施工順利完成。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 肖亞鳴.基于巖土工程中的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)問(wèn)題和對(duì)策探討[J].低碳世界，2016（31）：107～108.